正午時分,太陽的位置會根據地理位置的緯度顯著變化。對于北回歸線以北的人來說,正午太陽位于正南方,而對于南回歸線以南的人,太陽則在正北方。在回歸線之間,太陽的方位取決于日期,可能在南也可能在北。
地方時的概念在這里起著重要作用,它依賴于當地的經度,與北京時間(即東經120度的地方時)有所區別。比如,如果一個地方經度為東經126度,當其地方時為中午12點時,根據經度差計算,北京時間會稍早一些,即11點36分,此時太陽依然在正南方。
太陽直射點的移動對各地的正午太陽高度有直接影響。在回歸線之間的地區,一年內有兩次太陽直射,太陽高度最大可達90°,而在回歸線之上的地區,太陽直射點僅在夏至和冬至時出現。對于回歸線之外的地區,太陽高度在直射本半球回歸線時達到最大,而直射另一半球回歸線時則最小。
例如,北京位于北緯40°,在夏至時,太陽直射北回歸線,北京的正午太陽高度會達到一年中的最高值,約為73.5°,而冬至時,太陽直射南回歸線,此時的正午太陽高度最低,約為26.5°。因此,正午太陽的位置不僅取決于日期,還與地區的緯度緊密相關。